دانلود ترجمه مقاله یک نانوموتور DNA مستقل انجام شده توسط آنزیم DNA – وایلی ۲۰۰۴

یک نانوموتور DNA مستقل انجام شده توسط آنزیم DNA

An Autonomous DNA Nanomotor Powered by a DNA Enzyme

چکیده

دستگاه های متحرک در مقیاس نانو (نانوموتورها) کاربردهای بالقوه زیادی دارند، مانند پردازش اطلاعات، دستگاه های نانوالکترونیک، و تنظیم واکنش های شیمیایی و تجمعات مولکولی. نانوموتورهای ساختگی متنوعی در سال های اخیر گزارش شده اند. این موتورها شامل مولکول های آلی، که در واقع ساختارهای مهندسی شده DNA یی می باشند و هیبرید های پروتئینی/غیرارگانیک هستند. به هر حال، گزارش های نانوموتورهای سنتزی مستقل خیلی کمیاب می باشد. مستقل (خودگردان) بودن یک ویژگی مهم از موتورهای پروتئینی سلولی می باشد، که این انگیزه را در ما به وجود آورده است که به دنبال این باشیم که آیا این امکان وجود خواهد داشت که نانوموتورهای زیستی را طراحی کنیم که دائما حرکات مکانیکی را توسط مصرف انرژی شیمیایی، انجام دهند یا نه. اینجا، ما ساخت یک نانوموتور DNA یی که توسط یک آنزیم DNA یی برش دهنده RNA نیرو می گیرد را گزارش کردیم. این موتور تا زمانی که سوخت آن (سوبسترای RNA یی آنزیم DNA یی) فراهم باشد، فعالیت می کند. این موتور DNA یی یک نانوموتور زیستی می باشدکه در مسیر مشابهی با موتورهای پروتئینی طبیعی کار می کند، یعنی دائما انرژی شیمیایی را از باندهای کووالان استخراج می کند و این انرژی را به حرکت های مکانیکی تبدیل می کند.

الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید غیر دناچوره کننده: ژل ها دارای ۱۲% پلی آکریل آمید بودند (آکریل آمید / بیس آکریل آمید ۱۹:۱). بافر جداسازی (TAE/Mg2+) دارای تریس (۴۰ میلی مولار، PH=8.0)، استیک اسید ( ۲۰ میلی مولار)، EDTA (2 میلی مولار) و ۲Mg(CH3COO) (12.5 میلی مولار) بود. ژل ها روی یک واحد الکتروفورز SE 600 در ۲۲ درجه سانتی گراد (ولتاژ ثابت، ۲۵۰ ولت) ران شدند. بعداز الکتروفورز، زل ها رنگ آمیزی و اسکن شدند. اسپکتروسکوپی فلوئورسنت: DNA در بافر TAE/Mg2+ حل شد. طیف نشر فلوئورسنت روی یک اسپکتروفتومتر فلوئورسنس Varian Cary Eclipse ثبت شد. همه¬ی طیف ها در دمای ۲۲ درجه به دست آمدند. نمونه ها در ۴۷۰ نانومتر برانگیخته شدند و داده های نشر بین ۵۰۰ و ۸۰۰ نانومتر، یا در طول موج ثابت ۵۲۰ نانومتر (برای به گردش در آوردن موتور) ثبت شدند. حداکثر طول موج نشر FAM و TAMRA، به ترتیب برابر ۵۲۰ نانومتر و ۵۶۸ نانومتر بود.

Abstract

Nanoscale mobile devices (nanomotors) have many potential applications, such as information processing, nanoelectronic devices, biosensors, and regulation of chemical reactions and molecular assembly.[1] Various artificial nanomotors have been reported in recent years. These motors include organic molecules,[2–۵] engineered DNA constructs,[6–۱۲] and inorganic/ protein hybrids.[13] However, reports of autonomous synthetic nanomotors are very rare.[5, 11, 13] Autonomy is an important characteristic of cellular protein motors, which prompted us to ask whether it would be possible to design biomimetic nanomotors that continuously conduct mechanical motions powered by consumed chemical energy. Herein, we report the construction of a DNA nanomotor powered by an RNAcleaving DNA enzyme.[14–۱۷] The motor keeps operating as long as its fuel (the RNA substrate of the DNA enzyme) is available. This DNA motor is a biomimetic nanomotor that works in the same way as natural protein motors, that is, by continuously extracting chemical energy from covalent bonds and converting this energy into mechanical motions.

Nondenaturing polyacrylamide gel electrophoresis: Gels contained 12% polyacrylamide (acrylamide/bisacrylamide, 19:1). The separation buffer (TAE/Mg+) consisted of Tris base (40 mm, pH 8.0), acetic acid (20 mm), EDTA (2 mm), and (CH3COO)2Mg (12.5 mm). Gels were run on a Hoefer SE 600 electrophoresis unit at 22 8C (250 V, constant voltage). After electrophoresis, the gels were stained with Stains-all dye (Sigma) and scanned. Fluorescence spectroscopy: DNA was dissolved in TAE/Mg2+ buffer. Fluorescence emission spectra were recorded on a Varian Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer. All spectra were collected at 228C. The samples were excited at 470 nm and the emission data were collected either between 500 and 800 nm, or at a fixed wavelength of 520 nm (for cycling of the motor). The maximal emission wavelengths of FAM and TAMRA are 520 nm and 568 nm, respectively.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک نانوموتور DNA مستقل انجام شده توسط آنزیم DNA

An Autonomous DNA Nanomotor Powered by a DNA Enzyme